Collaudo efficiente delle unità di controllo elettronico nel settore automobilistico

Le auto di oggi sono estremamente integrate e interconnesse. Fino a 150 centraline elettroniche (ECU) integrate in un’auto garantiscono un’esperienza di guida confortevole, comoda e sicura. Esempi di queste ECU sono i moduli di trasmissione, i sistemi di condizionamento dell’aria e anche le unità di controllo telematico autoaggiornanti pronte per il 5G.

CompactTSVP
R&S®CompactTSVP

Attività da eseguire

Per soddisfare le esigenze di funzionalità avanzate, come la guida automatizzata, i sistemi di in-car infotainment, la diagnostica remota e il gruppo propulsore elettrico, l’architettura del veicolo si sta evolvendo, passando da ECU single-core distribuite a piattaforme digitali multi-core compatte ad alte prestazioni. I bus CAN, LIN, FlexRayTM e Automotive Ethernet consentono un rapido scambio di dati tra le diverse centraline e i sensori.

Poiché la maggior parte delle funzioni dell’ECU sono rilevanti per la sicurezza, è richiesto il massimo livello di affidabilità, in ogni momento e in ogni condizione. L’integrità elettrica di ogni funzione deve essere verificata, coprendo il ciclo di vita del prodotto dallo sviluppo del prototipo alla produzione in grande seri.

I segnali dei sensori devono essere simulati tramite determinate tensioni, correnti e frequenze. Gli attuatori richiedono un determinato carico (resistenza) per simulare ad es. il motore di azionamento elettronico di un finestrino.

I diversi generatori di segnale, gli analizzatori e le unità di carico devono essere collegati fra loro e al dispositivo in prova (DUT) in un’efficiente e compatta configurazione di prova. Deve essere possibile configurare il sistema di prova (moduli, interfacce, adattatore DUT) e sviluppare i casi di prova dei programmi software automatici basati sulle specifiche di prova del DUT.

Deve essere facile adattare la soluzione del sistema di prova ai componenti hardware e software e ai diversi tipi di ECU. Il sistema deve essere in grado di adattarsi in modo flessibile ai diversi compiti di misura e di funzionare sempre in modo affidabile. Per garantire l’affidabilità del sistema sono necessarie una capacità integrata di autotest e di calibrazione all’interno del sistema.

Soluzione Rohde & Schwarz

La piattaforma R&S®CompactTSVP basata su PXI è un sistema di test per il collaudo funzionale e in-circuit in produzione. La soluzione R&S®CompactTSVP risponde a requisiti precedentemente menzionati in un unico sistema di collaudo. Il concetto di bus di segnale interno in combinazione con le schede interne a matrice di commutazione multipla (4 × 90 ciascuna) fornisce un instradamento del segnale affidabile, flessibile ed efficiente fra gli strumenti di prova e di misura, i relè di commutazione e i DUT.

Non è necessario realizzare un cablaggio esterno costoso e meno affidabile, per cui è molto più facile tenere traccia dell’instradamento del segnale. Il sistema di collaudo R&S®CompactTSVP ha un architettura che prevede gli I/O nel pannello posteriore per il collegamento di alimentatori e carichi aggiuntivi. Queste linee di alimentazione vengono instradate tramite schede di commutazione ad alta potenza all’interfaccia della fixture sulla parte anteriore dello strumento, che mantiene semplice la configurazione di misura.

La libreria di instradamento dei segnali rende facile la programmazione di complesse connessioni di segnale tra i moduli di misura e il DUT. Gli utenti possono adattare il sistema di collaudo al loro piano di prova e configurare in modo flessibile fino a 14 moduli di misura e di commutazione dei segnali.

Un generatore di forme d’onda arbitrarie flottanti a singolo slot, a doppio canale, simula i segnali dei sensori o genera segnali di clock o a impulsi per il test dei convertitori analogici/digitali (CAD) e dei convertitori da frequenza a tensione (FU). Le uscite isolate consentono la generazione diretta di segnali differenziali. Sul lato dell’attuatore, l’analizzatore di segnale flottante a otto canali a slot singolo monitora il consumo dinamico di corrente (impulsi) tramite una resistenza di shunt. Gli ingressi flottanti sono obbligatori per collegare direttamente lo shunt per ottenere un’alta risoluzione di corrente.

Il modulo multimetro (R&S®TS-PSAM) copre tutte le misure di tensione, corrente e resistenza per prove funzionali (FCT) e prove in-circuit (ICT). Il sistema di bus interno collega qualsiasi sensore di corrente sulle schede di commutazione con R&S®TS-PSAM per le misure di corrente.

I carichi interni ed esterni sono collegati ai singoli segnali di controllo per verificare i segnali degli attuatori dell’ECU. Le schede di commutazione ad alta corrente da 2 A fino a 50 A con capacità integrata di misura della corrente instradano i carichi esterni dal retro del sistema R&S®CompactTSVP verso la parte anteriore, il che rende la configurazione ordinata ed efficiente.

Per garantire un’elevata affidabilità, il sistema di collaudo dispone di una funzione autotest integrata e di routine di calibrazione all’interno del sistema stesso. L’autotest misura la resistenza di contatto di tutte le schede di commutazione senza ulteriori cablaggi o adattamenti specifici.

La calibrazione all’interno del sistema permette di calibrare tutti i moduli di misura nel telaio R&S®CompactTSVP con un multimetro esterno.

Il cuore di qualsiasi sistema di collaudo è un software che esegue automaticamente tutte le prove richieste in produzione. Grazie al concetto di software aperto, tutti i comuni linguaggi di programmazione come C, C#, LabWindows/CVI e il software di gestione dei test TestStand possono essere utilizzati per una facile integrazione nel software del sistema di test esistente.

Tutti i componenti software come l’interfaccia utente per i moduli R&S®TSVP installati, i driver degli strumenti, l’auto-test, la calibrazione all’interno del sistema e ICT con debugger e generatore automatico di test sono inclusi nella libreria di software di test generici R&S®GTSL e non richiedono una licenza software.

I moduli di misura per le prove funzionali possono essere riutilizzati per il collaudo in-circuit: un vero risparmio di investimento. Una versione specifica dell’interfaccia di interconnessione di massa di Virginia Panel può essere collegata direttamente al telaio e ai moduli R&S®CompactTSVP senza alcun cablaggio di interfaccia. Ciò garantisce una connessione del segnale altamente affidabile senza degradare la qualità del segnale.

Test di centraline elettroniche con R&S®CompactTSVP

R&S®CompactTSVP - soluzione di test modulare e compatta per il collaudo ICT, FCT e JTAG/boundary scan per ECU automobilistiche.

Test di centraline elettroniche con CompactTSVP

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